ВИДЕО УРОК
Для того чтобы
научиться решать определённые интегралы необходимо
1) Уметь находить неопределённые интегралы.
2) Уметь вычислить определённый интеграл.
В общем виде определённый интеграл записывается так:
По сравнению с неопределённым интегралом прибавились пределы интегрирования.
Нижний предел интегрирования обозначается буквой а.
Верхний предел
интегрирования обозначается буквой b.
Отрезок [a; b] называется отрезком интегрирования.
Определённый интеграл – это число. Решить определённый интеграл это значит найти число.
Этапы решения определённого интеграла.
1) Сначала находим первообразную функцию
F(Х)
(неопределённый интеграл). Константа С в определённом интеграле не добавляется.
является чисто техническим, и вертикальная палочка не несёт никакого математического смысла. Запись
нужна для подготовки применения формулы Ньютона-Лейбница.
2) Подставляем значение верхнего предела в первообразную функцию
F(b).
3) Подставляем значение нижнего предела в первообразную функцию
F(а).
4) Находим разность (число)
F(b) – F(a).
Определённый интеграл существует не всегда.
ПРИМЕР:
Интеграла
не существует, поскольку отрезок интегрирования
[–5; –2]
не входит в область определения подынтегральной функции (значения под квадратным корнем не могут быть отрицательными).
ПРИМЕР:
Интеграла
не существует, поскольку на отрезке интегрирования [–2; 3] тангенс терпит бесконечные разрывы в точках
х = –π/2, х = π/2.
Для того чтобы определённый интеграл существовал, достаточно чтобы подынтегральная функция была непрерывной на отрезке интегрирования.
Поэтому перед тем, как приступить к решению любого определённого интеграла, нужно убедиться в том, что подынтегральная функция непрерывна на отрезке интегрирования.
Определённый
интеграл может быть равен отрицательному числу или нулю.
Нижний предел
интегрирования может быть больше верхнего предела интегрирования.
ПРИМЕР:
Интеграл вычисляется по формуле Ньютона-Лейбница.
Свойства определённого интеграла.
1) В определённом интеграле можно переставить верхний и нижний предел, сменив при этом знак.
ПРИМЕР:
В определённом интеграле
перед интегрированием целесообразно поменять пределы интегрирования на <<привычный>> порядок:
В таком виде интегрировать значительно удобнее.
2)
Свойства линейности.
где k = const.
Это справедливо не только для двух, но и для любого количества функций.
ПРИМЕР:
Вычислить определённый интеграл:
РЕШЕНИЕ:
Выносим константу за знак интеграла:
Интегрируем по таблице с помощью формулы
Используем формулу Ньютона-Лейбница.
Сначала подставляем в х3 верхний предел, зптем нижний предел. Проводим дальнейшие вычисления и получаем окончательный ответ.
= 2/3 (23 – 13) = 2/3 (8 – 1) = 2/3 ∙ 7 = 14/3 = 42/3.
ПРИМЕР:
Вычислить определённый интеграл:
РЕШЕНИЕ:
ПРИМЕР:
где k = const.
Это справедливо не только для двух, но и для любого количества функций.
ПРИМЕР:
Вычислить определённый интеграл:
РЕШЕНИЕ:
Выносим константу за знак интеграла:
Интегрируем по таблице с помощью формулы
Используем формулу Ньютона-Лейбница.
Сначала подставляем в х3 верхний предел, зптем нижний предел. Проводим дальнейшие вычисления и получаем окончательный ответ.
= 2/3 (23 – 13) = 2/3 (8 – 1) = 2/3 ∙ 7 = 14/3 = 42/3.
ПРИМЕР:
Вычислить определённый интеграл:
РЕШЕНИЕ:
ПРИМЕР:
Используем
свойства линейности определённого интеграла.
Для каждого из трёх слагаемых применяем формулу Ньютона-Лейбница.
Рассмотрим второй способ решения этого интеграла.
ПРИМЕР:
Вычислить определённый интеграл:
РЕШЕНИЕ:
Сначала используем правило линейности и проинтегрируем по таблице. Получается одна скобка с отчёркиванием пределов.
В первообразную функцию сначала подставим 4, затем –2. А затем найдём разность. Перед тем, как использовать формулу Ньютона-Лейбница, полезно провести проверку и убедиться, что первообразная функция найдена правильно.
Так, применительно к рассматриваемому примеру, перед тем, как в первообразную функцию подставлять верхний и нижний пределы, необходимо проверить правильно или нет, найден неопределённый интеграл. Дифференцируем: Получена исходная подынтегральная функция, значит, неопределённый интеграл найден верно.
Вычислить определённый
интеграл:
РЕШЕНИЕ:
Для каждого из трёх слагаемых применяем формулу Ньютона-Лейбница.
Рассмотрим второй способ решения этого интеграла.
ПРИМЕР:
Вычислить определённый интеграл:
РЕШЕНИЕ:
Сначала используем правило линейности и проинтегрируем по таблице. Получается одна скобка с отчёркиванием пределов.
В первообразную функцию сначала подставим 4, затем –2. А затем найдём разность. Перед тем, как использовать формулу Ньютона-Лейбница, полезно провести проверку и убедиться, что первообразная функция найдена правильно.
Так, применительно к рассматриваемому примеру, перед тем, как в первообразную функцию подставлять верхний и нижний пределы, необходимо проверить правильно или нет, найден неопределённый интеграл. Дифференцируем: Получена исходная подынтегральная функция, значит, неопределённый интеграл найден верно.
ПРИМЕР:
РЕШЕНИЕ:
Задания к уроку 6